(57)【要約】【課題】回転駆動することなくマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置を提供する。【解決手段】マグネトロン２４から放射されるマイクロ波により加熱室２２内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、マイクロ波は導波管１９の開口２０から分布調整室１８に導かれ、かつ前記分布調整室１８内に設けたアンテナ２１の周囲から加熱室２２内に均一に放射される構成としている。これにより、導波管１９の開口２０から分布調整室１８内に伝送された不均一なマイクロ波を、アンテナ２１により一部さえぎるとともに、アンテナ２１周囲の分布調整室１８の端部から加熱室２２内に放射させるので、分布調整室１８内でマイクロ波の放射方向を変更できて、加熱室２２内には均一なマイクロ波を放射することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンから放射されるマイクロ波により加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、マイクロ波は導波管の開口から分布調整室に導かれ、かつ前記分布調整室内に設けたアンテナの周囲から加熱室内に均一に放射される構成とした高周波加熱装置。
【請求項２】
分布調整室は、加熱室天面の前後方向と左右方向の少なくとも一方の略中央部に配置する構成とした請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
開口とアンテナの外形を異なる形状とした請求項１または２記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
開口とアンテナの外形は頂点の数が異なる形状とした請求項３記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
開口とアンテナの外形はＲが異なる形状とした請求項３記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
開口を略四角形、アンテナの外形を略円形とすることで、四隅からマイクロ波が放射される構成とした請求項３記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
開口とアンテナの外形を同程度の大きさとした請求項３ないし６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
アンテナの外形はマイクロ波の波長λよりも小さい構成とした請求項１または２記載の高周波加熱装置。
【請求項９】
アンテナの外形を導波管の幅と同程度の大きさとした請求項８記載の高周波加熱装置。
【請求項１０】
アンテナは分布調整用の孔または切り込みを有する構成とした請求項１または２記載の高周波加熱装置。
【請求項１１】
孔または切り込みは、分布調整室の長手方向に長い形状とした請求項１０記載の高周波加熱装置。
【請求項１２】
孔または切り込みの長さは、マイクロ波の波長をλとして約λ／４に構成した請求項１０記載の高周波加熱装置。
【請求項１３】
孔または切り込みは、少なくとも５ｍｍの幅を有する構成とした請求項１０記載の高周波加熱装置。
【請求項１４】
金属製のアンテナを、導波管および分布調整室から電気的に絶縁して固定する構成とした請求項１または２記載の高周波加熱装置。
【請求項１５】
金属製のアンテナは導波管内に軸結合されない構成とした請求項１４記載の高周波加熱装置。
【請求項１６】
分布調整室は、導波管側よりも加熱室側を広い形状とした請求項１または２記載の高周波加熱装置。
【請求項１７】
分布調整室は、導波管のマイクロ波伝送方向に沿って加熱室側を広くする構成とした請求項１６記載の高周波加熱装置。
【請求項１８】
分布調整室は、導波管の幅方向とマイクロ波伝送方向の少なくとも一方にマイクロ波の波長λと同等程度の長さを有する構成とした請求項１６記載の高周波加熱装置。
【請求項１９】
分布調整室は、マイクロ波の波長をλとしてλ／４を越えない厚みを有する構成とした請求項１６記載の高周波加熱装置。
【請求項２０】
平板状のアンテナを分布調整室の厚み方向の略中央に配置する構成とした請求項１９記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波により被加熱物を加熱する高周波加熱装置に関し、回転駆動することなく加熱分布を均一化するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な高周波加熱装置である電子レンジでは、マイクロ波による加熱分布の均一化のためにさまざまな構成が実用化されている。たとえば、被加熱物を載せる載置台を回転させる構成（ターンテーブル）、図１１のように導波管１内に軸部２を突出させて同軸結合したアンテナ３を回転させてマイクロ波の放射方向を変える構成（回転アンテナ）、マイクロ波を加熱室内の金属羽根の回転により攪拌する構成（回転スタラ）などである。
【０００３】
また、図１２のように、導波管４内でマグネトロン５の放射アンテナ６近傍に金属片７ａ、７ｂを装着する効果と、ターンテーブル８との効果を組み合わせて、より均一化をはかるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１４８２７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、いずれの場合も回転駆動部を有しており、モータや駆動軸などの部品が必要であるとともに、駆動のための電力も必要である。
【０００６】
また加熱室壁面の近くにターンテーブル、回転アンテナ、回転スタラなど回転する部品を配置しており、かなり広いスペースを占めている。ところが最近のオーブンレンジやトースターレンジのように、電子レンジ機能だけでなくヒータ加熱機能を有する製品に関しては、上記の回転スペースが邪魔となり、ヒータを最適な位置に配置することが難しい。特にオーブントースターで用いられるような管ヒータなどの輻射型ヒータの場合、上ヒータと下ヒータをできるだけ被加熱物に近づける方が効率的な加熱ができることが知られている。たとえばトーストを焼く場合、パンの上面と下面の両方に近接させてヒータを配置することで短時間で焼き上げることができる。ところが従来の構成では、底面中央に配置されるターンテーブルや回転アンテナでは、下ヒータを中央に配置することができないし、天面中央に配置される回転アンテナや回転スタラでは上ヒータが配置しにくい。またいずれの場合も、回転する部品だけでなく、回転力を伝達するための駆動モータを回転する部品の近傍に配置しなければならない。よってより一層ヒータの配置が難しい。
【０００７】
また、ヒータ効率を上げるために、庫内高さを低くする構成が考えられる。庫内高さが低いと上ヒータと食品との距離も、下ヒータと食品との距離も近づけることができるからである。ところが庫内高さが低くなると、回転する部品を持たない構成ではマイクロ波による加熱分布を均一にすることが難しい。一般にほとんどの食品（被加熱物）が平らな形状であるため、平らな形状の食品を加熱する場合を考えると、側壁面や後壁面からマイクロ波を照射すると、マイクロ波を照射する側の部位ばかり加熱が進んでしまうことになる。一方底壁面からマイクロ波を照射すると、被加熱物と底壁面があまりにも近いので、やはり照射する部位の真上の部分ばかり加熱されてしまうことになる。よって加熱分布を均一にするためには、常に被加熱物とある程度の距離を維持できる天井壁面がわから（特に中央から）、均一なマイクロ波を照射して平面上の分布を均一にすることが望ましい。
【０００８】
本発明はこれらの課題を解決するもので、回転駆動することなくマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の高周波加熱装置は、マグネトロンから放射されるマイクロ波により加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、マイクロ波は導波管の開口から分布調整室に導かれ、かつ前記分布調整室内に設けたアンテナの周囲から加熱室内に均一に放射される構成としている。
【００１０】
これにより、導波管の開口から分布調整室内に伝送された不均一なマイクロ波を、アンテナにより一部さえぎるとともに、アンテナ周囲の分布調整室の端部から加熱室内に放射させるので、分布調整室内でマイクロ波の放射方向を変更できて、加熱室内には均一なマイクロ波を放射することができる。
【００１１】
よって回転駆動することなくマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１の高周波加熱装置は、マグネトロンから放射されるマイクロ波により加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、マイクロ波は導波管の開口から分布調整室に導かれ、かつ前記分布調整室内に設けたアンテナの周囲から加熱室内に均一に放射される構成としている。
【００１３】
これにより、導波管の開口から分布調整室内に伝送された不均一なマイクロ波を、アンテナにより一部さえぎるとともに、アンテナ周囲の分布調整室の端部から加熱室内に放射させるので、分布調整室内でマイクロ波の放射方向を変更できて、加熱室内には均一なマイクロ波を放射することができる。
【００１４】
よって回転駆動することなくマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置を提供することができる。
【００１５】
請求項２の高周波加熱装置は、分布調整室は、加熱室天面の前後方向と左右方向の少なくとも一方の略中央部に配置する構成としている。
【００１６】
これにより、少なくとも（中央部に配置した方向の）一方向には分布調整室から対称にマイクロ波を放射すれば良いので、分布調整室やアンテナの設計が容易になる。よって加熱室内に均一なマイクロ波を放射することがやりやすくなる。
【００１７】
請求項３の高周波加熱装置は、開口とアンテナの外形を異なる形状としている。
【００１８】
これにより、開口とアンテナの形状の異なる部分を通り道としてマイクロ波を放射するので、マイクロ波の放射方向を容易に変更できる。
【００１９】
請求項４の高周波加熱装置は、開口とアンテナの外形は頂点の数が異なる形状としている。
【００２０】
これにより、開口とアンテナの一方の頂点が他方の頂点とは異なる部分に対向するので、その周辺ではマイクロ波の放射方向を容易に変更できる。
【００２１】
請求項５の高周波加熱装置は、開口とアンテナの外形はＲが異なる形状としている。
【００２２】
これにより、開口とアンテナの一方のＲが他方の異なるＲに対向するので、その周辺ではマイクロ波の放射方向を容易に変更できる。
【００２３】
請求項６の高周波加熱装置は、開口を略四角形、アンテナの外形を略円形とすることで、四隅からマイクロ波が放射される構成としている。
【００２４】
これにより、開口の四つの頂点とアンテナの円周によって形成される四隅から、少なくとも四方向にマイクロ波を放射するようにマイクロ波の放射方向を変更できる。
【００２５】
請求項７の高周波加熱装置は、開口とアンテナの外形を同程度の大きさとしている。
【００２６】
これにより、開口とアンテナのわずかな形状の違いでマイクロ波の通り道が大きく変わるので、形状の違いがマイクロ波の放射方向に及ぼす影響を高めることができる。
【００２７】
請求項８の高周波加熱装置は、アンテナの外形はマイクロ波の波長λよりも小さい構成としている。
【００２８】
これにより、一般に導波管の幅はλよりも小さく、その結果導波管に形成される開口の幅もλよりも小さいので、開口とアンテナの外形を同程度としやすい。さらにアンテナの外形が一般の回転駆動部品と比べて比較的小さいので、コンパクトに構成できる。
【００２９】
請求項９の高周波加熱装置は、アンテナの外形を導波管の幅と同程度の大きさとしている。
【００３０】
これにより、導波管に形成される開口は導波管の幅と同程度以下なので、開口とアンテナの外形を同程度としやすい。さらにアンテナの外形が一般の回転駆動部品と比べて比較的小さいので、コンパクトに構成できる。
【００３１】
請求項１０の高周波加熱装置は、アンテナは分布調整用の孔または切り込みを有する構成としている。
【００３２】
これにより、孔または切り込みからマイクロ波を放射させることが可能となり、マイクロ波の放射方向をより一層簡単に変更できる。
【００３３】
請求項１１の高周波加熱装置は、孔または切り込みは、分布調整室の長手方向に長い形状としている。
【００３４】
これにより、長短のある形状の分布調整室からでも、加熱室内に放射されるマイクロ波を均一にすることができる。
【００３５】
請求項１２の高周波加熱装置は、孔または切り込みの長さは、マイクロ波の波長をλとして約λ／４に構成している。
【００３６】
これにより、孔または切り込みからのマイクロ波の放射の割合が大きくなり、孔または切り込みの効果を最大限に引出す事ができる。
【００３７】
請求項１３の高周波加熱装置は、孔または切り込みは、少なくとも５ｍｍの幅を有する構成としている。
【００３８】
これにより、孔または切り込みの幅方向に強い電界が生じても絶縁破壊を防ぐことができるので、安全に使用することができる。
【００３９】
請求項１４の高周波加熱装置は、金属製のアンテナを、導波管および分布調整室から電気的に絶縁して固定する構成としている。
【００４０】
これにより、導波管内の強電界および分布調整室内の強電界があっても、アンテナ近傍での絶縁破壊を防ぐことができるので、安全に使用することができる。またアンテナを固定するので回転によるスペースの拡大や別途駆動部を設ける必要がなく、極めて簡単でコンパクトな構成である。
【００４１】
請求項１５の高周波加熱装置は、金属製のアンテナは導波管内に軸結合されない構成としている。
【００４２】
これにより、一般の回転アンテナのような強い同軸結合でマイクロ波を引出すのではないため、アンテナ自体の形状で決定されるような指向性を有する事が無く、よってマイクロ波の放射が不均一になりにくい。
【００４３】
請求項１６の高周波加熱装置は、分布調整室は、導波管側よりも加熱室側を広い形状としている。
【００４４】
これにより、加熱室よりも面積の狭い開口から徐々にマイクロ波の放射方向を広げて加熱室に導く事ができるので、加熱室内へのマイクロ波の放射をより均一化させやすい。
【００４５】
請求項１７の高周波加熱装置は、分布調整室は、導波管のマイクロ波伝送方向に沿って加熱室側を広くする構成としている。
【００４６】
これにより、導波管のマイクロ波伝送方向に一致する加熱室の方向に対して、マイクロ波による加熱分布がより一層均一化される。
【００４７】
請求項１８の高周波加熱装置は、分布調整室は、導波管の幅方向とマイクロ波伝送方向の少なくとも一方にマイクロ波の波長λと同等程度の長さを有する構成としている。
【００４８】
これにより、導波管とは異なりあらゆるモードのマイクロ波を伝送することが可能となり、分布調整室の効果が高くなり、加熱室内へのマイクロ波の放射が均一化される。
【００４９】
請求項１９の高周波加熱装置は、分布調整室は、マイクロ波の波長をλとしてλ／４を越えない厚みを有する構成としている。
【００５０】
これにより、開口からアンテナまでの距離をλ／４よりも小さくすることができ、この間のマイクロ波の共振モードを防ぐことができる。よって導波管の開口から放射されるマイクロ波をスムーズに効率的に加熱室内に導く事ができるので、所望の加熱分布を得ることができる。また分布調整室の厚みが薄くなり、さらにコンパクト化がはかれる。
【００５１】
請求項２０の高周波加熱装置は、平板状のアンテナを分布調整室の厚み方向の略中央に配置する構成としている。
【００５２】
これにより、開口からアンテナまでの距離と、アンテナから加熱室までの距離を同等にする事ができるので、開口からのマイクロ波の不均一な放射と、加熱室内のマイクロ波の均一な放射とを、うまく整合させることができる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００５４】
（実施例１）
図１〜図４は本発明の実施例１の構成で、図１は高周波加熱装置を正面から見た断面構成図、図２は右から見た断面構成図、図３は上から見た構成図、図４は開口とアンテナだけを示した構成図である。
【００５５】
左側壁面９と後壁面１０と右側壁面１１とを共通の壁面部材で構成しているが、この部材はあらかじめフッ素コーティングを施した材料から構成し、各壁面が汚れにくくまた汚れをふき取りやすくしている。底壁面１２の中央下部には横長の管ヒータ１３（発熱体）を装着し、周囲を反射板１４で覆うことで、下方からの輻射加熱の均一化を図っている。天井壁面１５は、手前の横長のしぼり１６の中に管ヒータ１７（発熱体）を装着し、しぼり１６の形状により、上方からの輻射加熱の均一化を図っている。底壁面１２と天井壁面１５は、いずれも管ヒータ１３、１７により温度が高くなるので、フッ素コーティングしていない別の部材で構成している。
【００５６】
また天井壁面１５の後方でかつ左右方向のほぼ中央には、金属製の分布調整室１８を配置している。導波管１９内を伝送されてきたマイクロ波は、上面に形成された開口２０から分布調整室１８内に導かれ、分布調整室１８内に固定されたアンテナ２１の周囲を通って加熱室２２に放射される構成である。ここで加熱室２２は、５つの壁面（左側壁面９、後壁面１０、右側壁面１１、底壁面１２、天井壁面１５）により形成され、被加熱物（図示せず）を加熱するための空間である。加熱室２２を形成する左側壁面９、後壁面１０、右側壁面１１、底壁面１２、天井壁面１５と、分布調整室１８、導波管１９は、電気抵抗溶接（プロジェクション溶接、スポット溶接）やカシメにより機械的かつ電気導通的に接合されている。またドア２３は、加熱室２２を開閉自在に構成される。マグネトロン２４は、放射アンテナ２５からマイクロ波を発生するもので、マイクロ波は導波管１９、開口２０、分布調整室１８を介して、天井壁面１５の中央後方から加熱室２２内に伝送され、加熱室２２内に配置された被加熱物（図示せず）を加熱する構成である。
【００５７】
本実施例では、マグネトロン２４を右側壁面１１側に配置しつつも、天井壁面１５がわからマイクロ波を加熱室２２内に導いているので、庫内高さを低くしてもマイクロ波による加熱分布をある程度均一にすることができる。
【００５８】
またマグネトロン２４を右側壁面１１側に配置すると、従来と同様に右側壁面１１側にまとめて部品を配置できるので、効率的な部品配置ができる。それとともに天井壁面１５側にはマグネトロン２４を配置しなくて良いので、天井壁面１５側のデッドスペースを少なくすることができ、特に上下方向にコンパクトな構成を実現できる。以上により庫内高さを低くしても弊害が無く、庫内高さの小型化によるヒータ性能の向上でトーストなどの焼き時間を短縮することが容易である。
【００５９】
本実施例では、上側のヒータである管ヒータ１７に対してはしぼり１６形状を最適化し、下側のヒータである管ヒータ１３に対しては反射板１４を最適化するなどにより、上下ともヒータ分布を良くしつつ、庫内高さを１４５ｍｍ程度にまで小さくして効率向上を実現している（ちなみに庫内幅は２８５ｍｍ、奥行きは２７０ｍｍ）。
【００６０】
そして、たとえばトースト（図示せず）は庫内に装着されたアミ２６上に載置され、上下両面から効率的に焼き上げることが可能であり、家庭用の商用電源（１００Ｖ、１５Ａ）でもトースト焼き時間をオーブントースター並みの３分程度にまで短縮することができる。またマイクロ波加熱時には、食品をアミ２６上に載置しても良いし、図１に示すように皿２７をアミ２６上に乗せてから食品を載置しても良い。
【００６１】
アンテナ２１は、図４に示すように、外形が直径８０ｍｍの円状に加工された平板状の構成で、円の中心に向かう切り込み２８ａ、２８ｂを有するものである。切り込み２８ａ、２８ｂはいずれも幅１７．５ｍｍ、長さ約３０ｍｍであり、両者が為す角度は約１６０度である。一方開口２０は導波管１９のやや手前寄りに位置し、開口２０、アンテナ２１とも分布調整室１８に対しては前寄りに配置されている。開口２０は図３の上下方向に約６８ｍｍ、図３の左右方向に約８０ｍｍとしている。
【００６２】
一方導波管１９は分布調整室１８の奥行き方向（図３の上下方向）の中央、かつ左右方向（図３の左右方向）の右寄りに配置されている。また導波管１９は一般の電子レンジ用の導波管と同じく、幅（図３の上下方向）約８０ｍｍであり、分布調整室１８の奥行き（図３の上下方向）１０８ｍｍに対して前後に１４ｍｍずつ段差があることになる。
【００６３】
また分布調整室１８の図３の左右方向の長さは上面約１０３ｍｍ、下面１４３ｍｍで加熱室に向かって広くなる形状である。さらに分布調整室１８の厚み（図１、図２の上下方向）は約１５ｍｍであり、アンテナ２１はこの厚み方向の略中央に装着されている。
【００６４】
アンテナ２１の装着方法は、ＰＰＳやマイカなど高周波誘電損失の少ない材料で、導波管１９や分布調整室１８から電気的に絶縁して保持しつつ、分布調整室１８、導波管１９、天井壁面１５などのいずれかに固定すれば良く、本実施例では図示はしていない。
【００６５】
さらに分布調整室１８の下側にはカバー２９を装着し、加熱室２２の内側からふさぐようにしている。
【００６６】
さらにアンテナ２１は、導波管１９から開口２０を介して放射されるマイクロ波の近傍に位置するため、アルミまたは鉄板にアルミメッキ処理を施した材料など高周波磁性損失の少ない材料で構成することが望ましい。
【００６７】
以上、本実施例の構成により、導波管１９の開口２０から分布調整室１８内に伝送された不均一なマイクロ波を、アンテナ２１により一部さえぎるとともに、アンテナ２１周囲の分布調整室１８の端部から加熱室２２内に放射させるので、分布調整室１８内でマイクロ波の放射方向を変更できて、加熱室２２内には均一なマイクロ波を放射することができる。
【００６８】
よって回転駆動することなくマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置を提供することができる。
【００６９】
また分布調整室１８は、天井壁面１５の左右方向の略中央部に配置する構成としている。
【００７０】
これにより、少なくとも左右方向には分布調整室１８から対称にマイクロ波を放射すれば良いので、アンテナ２１の切り込み２８ａ、２８ｂを左右対称に形成できるなど設計が容易になった。よって加熱室内に均一なマイクロ波を放射することがやりやすくなる。
【００７１】
また開口２０とアンテナ２１の外形を異なる形状としている。特に開口２０を略四角形、アンテナ２１の外形を略円形とすることで、四隅からマイクロ波が放射される構成としている。
【００７２】
これにより、開口２０の四つの頂点とアンテナの円周によって形成される四隅から、少なくとも四方向にマイクロ波を放射するようにマイクロ波の放射方向を変更できる。
【００７３】
また、開口２０とアンテナ２１の外形を同程度の大きさとしている。
【００７４】
これにより、開口２０とアンテナ２１のわずかな形状の違いでマイクロ波の通り道が大きく変わるので、形状の違いがマイクロ波の放射方向に及ぼす影響を高めていることになる。これに対して、たとえば、開口と比べてアンテナがはるかに小さい場合は、アンテナの形状が少々変わってもマイクロ波の放射方向が変更されにくくなることが容易に想像できる。
【００７５】
また、アンテナ２１の外形は約８０ｍｍであり、マイクロ波の波長λ（一般の電子レンジの場合は約１２０ｍｍ）よりも小さく、特に導波管の幅と同程度である。
【００７６】
通常、導波管の幅は波長λより小さい形状で、本実施例では一般の電子レンジと同等の８０ｍｍであり、その結果開口２０の幅も８０ｍｍより小さい約６８ｍｍとしている。さらにアンテナ２１の外形が約８０ｍｍであれば、一般の回転アンテナや回転スタラが１２０ｍｍ以上であり、一般のターンテーブルが２５０ｍｍ以上であるのと比較して、かなり小さく構成できる。
【００７７】
また、アンテナ２１は分布調整用の切り込み２８ａ、２８ｂを有する構成としている。
【００７８】
これにより、アンテナ２１の外周からだけでなく、切り込み２８ａ、２８ｂからマイクロ波を放射させることが可能となり、マイクロ波の放射方向をより一層簡単に変更できる。
【００７９】
特に、切り込み２８ａ、２８ｂを分布調整室１８の長手方向（図３の左右方向）に長い形状としている。
【００８０】
これにより、加熱室２２内に放射されるマイクロ波を均一にすることができた。
【００８１】
また、切り込みの長さは、マイクロ波の波長をλ（＝約１２０ｍｍ）として約λ／４（＝約３０ｍｍ）に構成している。
【００８２】
これにより、切り込み２８ａ、２８ｂからのマイクロ波の放射を大きくすることができ、切り込みの効果を最大限に引出す事ができた。
【００８３】
また、切り込み２８ａ、２８ｂは、１７．５ｍｍの幅を有する構成としている。
【００８４】
これにより、切り込み２８ａ、２８ｂの幅方向に強い電界が生じても絶縁破壊を防ぐことができるので、安全に使用することができる。
【００８５】
また、アルミまたは鉄板にアルミメッキしたアンテナ２１を、導波管１９および分布調整室１８から電気的に絶縁して固定する構成としている。
【００８６】
これにより、導波管内の強電界および分布調整室内の強電界があるにも関わらず、アンテナ２１近傍での絶縁破壊を防ぐことができるので、安全に使用することができる。またアンテナ２１を固定するので、回転によるスペースの拡大や別途駆動部を設ける必要がなく、極めて簡単でコンパクトな構成である。
【００８７】
また、アンテナ２１は導波管１９内に軸結合されない構成としている。
【００８８】
これにより、図１１に示した一般の回転アンテナ３の構成（金属製の軸２と金属製の壁面３０上に設けた孔３１により強い同軸結合を行い、マイクロ波を引出して先端部３２から放射する構成）とは大きく異なる。図１１では先端部３２自体の形状で決定されるような指向性を有するが、本実施例ではアンテナ２１自体の形状ではなく、アンテナ２１と開口や分布調整室との関係でマイクロ波の放射方向を変更するので、アンテナ２１自体の形状に起因する指向性を排除できるため、不均一になりにくい。
【００８９】
また、分布調整室１８は、導波管１９側よりも加熱室２２側を広い形状としている。
【００９０】
これにより、加熱室２２よりも面積の狭い開口２０から徐々にマイクロ波の放射方向を広げて加熱室２２に導く事ができるので、加熱室２２内へのマイクロ波の放射をより均一化させやすい。
【００９１】
また、分布調整室１８は、導波管１９のマイクロ波伝送方向（図３の右から左）に沿うように加熱室２２側を広くする構成としている。
【００９２】
これにより、加熱室２２の左右方向に対して、マイクロ波による加熱分布がより一層均一化される。
【００９３】
また、分布調整室１８は、導波管１９の幅方向（図３の上下方向）に１０８ｍｍ、マイクロ波伝送方向（図３の左右方向）には上面約１０３ｍｍ、下面１４３ｍｍ、平均１２３ｍｍで加熱室に向かって広くなる形状である。いずれの方向もマイクロ波の波長λ＝１２０ｍｍとおおよそ同程度の長さを有する構成と言える。
【００９４】
これにより、分布調整室１８は導波管とは異なりあらゆるモードのマイクロ波を伝送することが可能となる。導波管は幅をλ未満、かつ高さをλ／２未満とすることでＴＥ１０モードなどの単独のモードでマイクロ波を伝送するものであるが、分布調整室１８は導波管よりもはるかに面積の広い構成であって、モードが限定されにくくなる。よって単独のモードにより定在波が発生して不均一になるのを防ぐ効果があり、加熱室２２内へのマイクロ波の放射を均一化することができる。
【００９５】
また、分布調整室１８は厚み（図１、図２の上下方向）が約１５ｍｍであり、λ／４（＝３０ｍｍ）を越えない厚みを有する構成である。
【００９６】
これにより、開口２０からアンテナ２１までの距離もλ／４より小さくすることができ、この間にマイクロ波の共振モードが発生するのを防いでいる。よって導波管１９の開口２０とアンテナ２１の間で共振して損失を発生することがなく、導波管１９の開口２０から放射されるマイクロ波をスムーズに効率的に加熱室２２内に導く事ができるので、所望の加熱分布を得ることができる。また分布調整室１８の厚みを薄くすることができ、さらにコンパクト化がはかれる。
【００９７】
さらに、平板状のアンテナ２１を分布調整室１８の厚み方向の略中央に配置する構成としている。
【００９８】
これにより、開口２０からアンテナ２１までの距離と、アンテナ２１から加熱室２２までの距離を同等にする事ができるので、開口２０からのマイクロ波の不均一な放射と、加熱室２２内へのマイクロ波の均一な放射とを、うまく整合させることができる。
【００９９】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図である。開口３２は四角形、アンテナ３３は八角形であり、アンテナ３３の方が頂点が多い形状である。
【０１００】
これにより、開口３２の四隅では、開口３２の頂点がアンテナ３３の辺に対向し、三角形状の隙間３４が大きく形成されるので、隙間３４からのマイクロ波の放射が増えることになり、マイクロ波の放射方向を変更していることになる。
【０１０１】
（実施例３）
図６は、本発明の実施例３における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図である。開口３５は六角形、アンテナ３６は三角形であり、アンテナ３５の方が頂点が少ない形状である。
【０１０２】
これにより、アンテナ３５の三辺の近傍に台形状の隙間３７が大きく形成されるので、隙間３７からのマイクロ波の放射が増えることになり、マイクロ波の放射方向を変更していることになる。
【０１０３】
（実施例４）
図７は、本発明の実施例４における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図である。
【０１０４】
開口３８は四角形、アンテナ３９は四角形の頂点に大きなＲを有する形状である。
【０１０５】
これにより、開口３８の頂点がアンテナ３９のＲに対向し、三角形状の隙間４０が形成されるので、隙間４０からのマイクロ波の放射が増えることになり、マイクロ波の放射方向を変更していることになる。
【０１０６】
また、アンテナ３９は分布調整用の孔４１を有する構成としている。
【０１０７】
これにより、孔４１からもマイクロ波を放射させることが可能となり、さらにマイクロ波の放射方向を変更する効果がある。
【０１０８】
（実施例５）
図８は、本発明の実施例５における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図である。  複数の開口４２ａ、４２ｂと、アンテナ４３により、両者間に発生する隙間の形状を複雑にしているので、マイクロ波の放射方向も複雑になる。
【０１０９】
（実施例６）
図９、図１０は、本発明の実施例６における高周波加熱装置の構成図である。図９はアンテナとアンテナを支持するアンテナホルダーだけを示した構成図、図１０は分布調整室と導波管だけを示した構成図である。
【０１１０】
アンテナ４４の外形は略円形状で、一部広げた部分４５と、切り込み４６を有している。また三箇所の孔４７は、分布調整用では無く、アンテナホルダー４８の三つのツメＡ４９をひっかけるための孔であり、マイクロ波が通過しにくいように小さな形状（１０ｍｍ×３．５ｍｍ）としている。孔５０はアンテナホルダー４８の位置決め用のピン５１を挿入するための孔であり、ストッパー５２はアンテナホルダー４８上の突起である。
【０１１１】
以上により、アンテナ４４をアンテナホルダー４８に装着するには、まず孔５０をピン５１に挿入し、孔４７にツメＡ４９を挿入し、アンテナ４４を反時計回りに回転させてストッパー５２で切り込み４６を押さえるようにすればよい。
またツメＢ５３は、アンテナホルダー４８を分布調整室５４に固定するためのもので、分布調整室５４の上面で導波管５５の外側に設けた孔５６にはめ込む構成である。
【０１１２】
さらにアンテナホルダー４８の切り込み５７は、アンテナ４４の尖塔部５８に電界が集中する可能性が高いので、それにより近傍のアンテナホルダーに高周波誘電損失が局部的に発生するのを避けるために材料を逃げさせた構成である。
【０１１３】
ちなみに、本実施例のアンテナホルダー４８は、加工が容易で、強度があり、かつ高周波誘電損失の少ないＰＰＳなどの材料で構成するのが望ましい。もちろん強度に問題が無ければ、マイカ等でも良い。
【０１１４】
また本実施例では、分布調整室５４は、図１０の左右方向だけでなく上下方向についても、導波管側よりも加熱室側を広く構成しており、加熱室内へのマイクロ波の放射をより均一化させやすい効果がある。
【０１１５】
なお、上記実施例では分布調整室と加熱室の接続面の開口について特に記載しなかったが、全開のみに限定されるものではなく、一部ふさぐことも可能である。
【０１１６】
また、アンテナを平板のみで説明したが、たとえばエッジを曲げることも考えられる。また、アンテナや分布調整室を加熱室に対して平行な構成で説明したが、たとえば天井壁面に対して傾斜させても良い。
【０１１７】
さらに、アンテナの切り込みや孔を円状に形成することも考えられる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上、本発明は、マグネトロンから放射されるマイクロ波により加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、マイクロ波は導波管の開口から分布調整室に導かれ、かつ前記分布調整室内に設けたアンテナの周囲から加熱室内に均一に放射される構成としている。
【０１１９】
これにより、導波管の開口から分布調整室内に伝送された不均一なマイクロ波を、アンテナにより一部さえぎるとともに、アンテナ周囲の分布調整室の端部から加熱室内に放射させるので、分布調整室内でマイクロ波の放射方向を変更できて、加熱室内には均一なマイクロ波を放射することができる。
【０１２０】
よって回転駆動することなくマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における高周波加熱装置を正面から見た断面構成図
【図２】同、右から見た断面構成図
【図３】同、上から見た構成図
【図４】同、開口とアンテナだけを示した構成図
【図５】本発明の実施例２における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図
【図６】本発明の実施例３における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図
【図７】本発明の実施例４における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図
【図８】本発明の実施例５における高周波加熱装置の開口とアンテナだけを示した構成図
【図９】本発明の実施例６における高周波加熱装置のアンテナとアンテナを支持するアンテナホルダーだけを示した構成図
【図１０】同、分布調整室と導波管だけを示した構成図
【図１１】従来の電子レンジの回転アンテナの断面構成図
【図１２】従来の他の電子レンジの構成図
【符号の説明】
１８、５４  分布調整室
１９、５５  導波管
２０、３２、３５、３８、４２ａ、４２ｂ  開口
２１、３３、３６、３９、４３、４４  アンテナ
２２  加熱室
２４  マグネトロン
２８ａ、２８ｂ  切り込み
４１  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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